A kollektormotor fordulatszámának típusai és elrendezése

A kollektormotorok gyakran megtalálhatók a háztartási elektromos készülékekben és az elektromos szerszámokban: mosógépben, darálóban, fúróban, porszívóban stb. Ez egyáltalán nem meglepő, mert a kollektormotorok lehetővé teszik mind a nagy fordulatszám, mind a nagy nyomaték elérését (beleértve a nagy indítási nyomatékot is). ) - erre van szükség a legtöbb szerszámhoz.

Ugyanakkor a kollektormotorok táplálhatók mind egyenárammal (különösen egyenirányítással), mind pedig háztartási hálózat váltakozó áramával. A kollektormotor forgórészének fordulatszámának szabályozására sebességszabályozókat alkalmaznak, és ezekről a cikkről beszélünk.

Először emlékeztesse az eszközt és a kollektormotor elvét. A kollektormotor szükségszerűen a következő alkatrészekből áll: forgórész, állórész és kefe-kommutátor kapcsolóegység. Amikor az állórészt és a forgórészt táplálják, mágneses tereik kölcsönhatásba lépnek, és a forgórész végül forog.

A rotor energiáját a kollektorhoz szorosan szomszédos grafitkefék segítségével (a kollektor lamelláira) táplálják. A forgórész forgásirányának megváltoztatásához meg kell változtatni az állórész vagy a forgórész feszültségének fázist.

A forgórész és az állórész tekercsei különböző forrásokból táplálhatók, vagy párhuzamosan vagy sorosan összekapcsolhatók egymással. Ez a különbség a kollektív motorok között a párhuzamos és a soros gerjesztés között. A legtöbb háztartási villamos készülékben szekvenciális gerjesztő kollektormotorok találhatók, mivel egy ilyen beépítés lehetővé teszi a túlterhelés ellenálló motor megszerzését.

A sebességszabályozókról szólva mindenekelőtt térjünk a legegyszerűbb tirisztor (triac) áramkörre (lásd alább). Ezt a megoldást porszívókban, mosógépekben, darálókban használják, és nagyfokú megbízhatóságot mutat, ha váltóáramú áramkörökben dolgozik (főleg háztartási hálózatról).

Ez a séma egyszerűen működik: a hálózati feszültség minden szakaszában kondenzátor egy ellenálláson keresztül a főkulcs (triac) vezérlőelektródájához csatlakoztatott dinisztor kioldó feszültségére töltik fel, amely után triac kinyílik és áramot továbbít a terheléshez (a kollektor motorjához).

A triac nyitásának vezérlő áramkörében a kondenzátor töltési idejének beállításával állítsa be a motor átlagos teljesítményét, illetve szabályozza a fordulatszámot. Ez a legegyszerűbb szabályozó jelenlegi visszajelzés nélkül.

A triac áramköre hasonló a szokásoshoz dimmer az izzólámpák fényerejének beállításához, nincs visszajelzés benne. Annak érdekében, hogy az aktuális visszacsatolás megjelenjen például az elfogadható teljesítmény fenntartása és a túlterhelések elkerülése érdekében, további elektronikára van szükség. De ha az egyszerű és nem egyszerű áramkörök lehetőségeit vesszük figyelembe, akkor a triac áramkört egy reostata áramkör követi.

A reostata áramkör lehetővé teszi a sebesség hatékony szabályozását, de nagy hő elvezetésére vezet. Radiátorra és hatékony hőelvezetésre van szükség, ami végső soron energiaveszteségeket és alacsony hatékonyságot jelent.

A szabályozóáramkörök hatékonyabbak a speciális tirisztorvezérlő áramköröknél vagy legalább egy beépített időzítőnél. A terhelés (kollektormotor) váltakozó áramra történő kapcsolását egy teljesítménytranzisztor (vagy tirisztor) hajtja végre, amely egy vagy több alkalommal nyit és zár be a hálózati szinuszoid minden egyes periódusában. Ez szabályozza a motor átlagos teljesítményét.

A vezérlőáramkört 12 volt közvetlen feszültség táplálja a saját forrásából vagy egy 220 voltos hálózatból egy fojtó áramkörön keresztül.Az ilyen rendszerek alkalmasak nagy teljesítményű motorok vezérlésére.

A szabályozási elv a DC forgácsokkal természetesen érvényes PWM - impulzusszélesség-moduláció. Például a tranzisztor szigorúan meghatározott, több kilohertz frekvenciával nyílik meg, de a nyitott állapot időtartama állítható. Tehát a változó ellenállás fogantyújának forgatásával állítsa be a kollektor motor forgórészének fordulatszámát. Ez a módszer kényelmes a kollektormotor kis fordulatszámainak terhelés alatt tartására.

Jobb vezérlés - csak DC vezérlés. Amikor a PWM körülbelül 15 kHz frekvencián működik, az impulzusszélesség beállításával a feszültséget nagyjából azonos árammal szabályozzuk. Tegyük fel, hogy egy állandó feszültség 10 és 30 V közötti tartományban történő szabályozásával különböző fordulatokat kapnak körülbelül 80 amper áramerősséggel, és elérik a szükséges átlagos teljesítményt.

Ha saját kezűleg szeretne egyszerű szabályozót készíteni a kollektormotorra, anélkül, hogy bármilyen speciális visszajelzést kérne, akkor választhat egy áramkört tirisztoron. Csak egy forrasztópáka, kondenzátor, dinisztor, tirisztor, pár ellenállás és huzal szükséges.

Ha szüksége van egy jobb vezérlőre, amely képes dinamikus terhelés mellett stabil sebességet fenntartani, nézzen közelebb a visszacsatoló vezérlőkhöz, amelyek képesek feldolgozni a kollektormotor tachogeneratora (sebességérzékelő) által kibocsátott jelet, mint például a mosógépeknél.

Lásd még ebben a témában:PWM - 555 motor fordulatszám-szabályozók